煤矿皮带运输变频器电气节能技术的分析论文_王宁

煤矿皮带运输变频器电气节能技术的分析论文_王宁

鄂尔多斯市伊化矿业资源有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市乌审旗 017300

摘要:随着很多煤炭行业的生产规模不断的扩大,在生产过程中的能量消耗也在不断的加大,为了企业的效益,必须要节省生产成本,煤矿在皮带运输的过程中,不仅要求操作简单,而且必须性能稳定,在出现问题时维护比较方便,传统的技术已经不能适应当今的发展趋势,需要不断的去改进和调整,使得消耗的能量达到最少,维护起来的时候也比较方便,因此,为了更好的去控制煤炭企业的成本,如何提高煤炭皮带运输电器节能技术是煤炭行业发展的关键。

关键词:煤矿皮带;运输变频器;电气节能;技术;分析

引言:

在我国的能源结构中,煤炭占据着举足轻重的地位。随着近年来煤炭产业的不断发展,人们对煤炭生产的整体环境提出了更高的要求,安全、高产、自动化、智能化的煤炭生产方式已经逐渐引起煤炭行业从业者的重视。此外,随着煤炭生产力与生产需求的提高,各种矿用设备的容量逐渐加大,这无形中对相应的电力拖动系统提出了新的挑战。

1.皮带运输系统概况

1.1皮带运输机概况

皮带运输机作为一种常见的连续运输物料的机械,广泛应用在工业生产,尤其是煤矿生产中。皮带运输机主要由运输带、驱动滚筒、改向滚筒、各种托辊、张紧装置、清扫器、机架等部件组成,是靠摩擦驱动方式连续运输物料的机械。

1.2变频器概况

变频器是一种电能转换装置,通过其内部的电气元件控制电源的通断,对工频电源进行转换,从而调节异步电动机的运行,比如可以控制异步电动机的启动方式,进而实现软启动,避免出现过压、过流的现象。变频器的工作方式主要有两种,一种是交流与交流的转换,另一种是交—直—交的转换方式。

1.3皮带机变频器节能的优势体现

一是可以做到软启动和软停车。电机作为启动皮带运输机的电气装置,使用变频器控制电机时,启动过程是缓慢的,所以皮带的启动避免突然加速,而是速度由0开始缓慢启动,内部的能量慢慢释放,过程产生的力也是逐渐增加,避免对皮带产生伤害,速度达到一定时,需要进行减速时,变频器控制使得速度缓慢下降,不会突然停止。正是因为皮带运输机变频器控制可以实现电机的软启动与软停车,所以对于皮带的启动也具有相应的功能,是皮带启动呈现光滑的上升曲线,速度由慢到快,停车呈现出一条光滑的下降曲线,速度由快到慢,实现停车,避免了突然加速或减速对皮带带来的损伤。

二是促进运输过程功率输出的平衡性,降低能耗。电机的电能输出通过变频器进行控制,对电流的控制实现电流的变化处于一个较为平衡的状态,进而有助于平衡输出功率,在这样的状态下,才是电机运行、皮带运行的最佳状态。由于变频器可以根据运输量执行的调节运行速度,这是皮带变频器节能的最明显体现。根据能量定律,速度与能量之间是呈正相关,高速运转必然会使能耗增加,当皮带运输机为轻载或空载运行时,变频器根据运载量的负荷情况,调节皮带的运行速度,变频器控制系统可以自动降低运输机的运行速度,达到降低能耗的目的。

三是降低设备的维护量。电机的硬启动还有一个弊端,就是启动的瞬间,皮带的速度无法控制,对设备的冲击力大,皮带机的机械磨损严重,甚至会发生皮带断裂带的现象,增加设备的维护工作,缩短皮带输送机的使用时间。而运用变频器的皮带机,可以调节皮带机的启动速度,控制皮带机的启动时间,增加了皮带的承受力,减少皮带的磨损程度,进而可以减少皮带机的维护量,增加使用寿命。

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2.国内外煤矿皮带传输现状分析

煤炭行业中主要的生产运输设备就是皮带传输,相对来说国内的皮带传送技术发展的比较快,包括两个方面的内容:其一是皮带传送的功能比较的多样化,性能比较多元化,可以有各式各样的形式,例如:管状皮带输送机、倾斜角式的皮带传送机、空中转弯皮带传送机;其二在技术方面,皮带传送机有了很大的发展,发展的主要方向已经演变成了大运量、长距离、高带速,其中用到的主要的技术有皮带传送的动态分析和监控技术,使得皮带传输的可靠性和运输的性能有了很大的提高;另外在煤矿井下所使用的皮带传送技术指标等各方面都达到了也达到了国家的标准,其中主要的特点有以下:一是设备大型化。发展的趋势越来越向大型化的方向发展,极大的满足了当今巨大的需求量。二是采用了先进的科学技术,包括机电一体化、动态分析技术、计算机监控等等,其中的自动张紧技术和大功率的软启动技术极大的提高了运输的效率。

3.提高煤炭皮带运输电器节能技术措施

3.1皮带运输电器节能硬件措施

首先将设备的发展方向定位为大型化,这样可以极大的提高设备的而运输能力,矿井运输技术的发展方向主要是长距离、高带速和大功率等等,要提高运送量就必须提高带速,尤其是在井下工作的过程中,改变传统的可伸缩输送技术,从性能和参数方面都有了很大的改善,其中现场急需主参数变得更大,技术比之前更加的先进,技术水平已经赶上了国际技术水平,其中关键的技术主要有以下7个方面,分别为带式传送机动态分析与监控技术、中间驱动技术、软启动和功率平衡技术、自动张紧技术、快速自离机尾技术、高效储带技术。其次是提高重要元件的性能和可靠性。元件的性能在整个设备运行的过程中是极为重要,它已经成为未来研究的主要领域之一,在我国的现有技术之上积极的去借鉴国外的先进技术将我国皮带的传送技术推向智能化的方向,才能达到最好的节能效果,不仅要对旧的元件进行改进,并在此基础之上要研究出更加节能高效的元件,比如高性能的监测技术和贮藏装置,在性能提高的过程中,节能的效率也在进一步的提升之中。最后是趋向于一机多用化,使得一台机器的功能变得更加的强大,使得每次的运输效率都有了很大的提高,根据现实生活的不同情况,实现人与设备运行之间的亲密合作关系,这样才能提高员工们的工作积极性,使得煤炭企业获得更高的经济效益,努力的实现双向运输的功能。

3.2皮带运输电器节能软件措施

皮带运输电器节能技术的研究,除了在硬件方面,还包括软件方面,主要的技术有电控和检测自动化技术,为了能够达到与其他装置之间的综合联络,很多大型的生产厂家都开始采用PLC可编程序控制器,通过这些程序设计可以实现对数据的采集、处理存储、故障诊断等多方面的要求,除了一些启制动、带速同步与功率平衡,还必须对各装置的影响因素进行实时监测,这一方面应该足够的重视培养工作。另外依稀那个技术是双电机差动软启动传动系统,该系统的主要特点是大小功率的主电机之间进行完美的配合,可以进行方便的无极调速,并且能够在低状态之下进行稳定的发挥作用,从而有效的节约了能源,补缺了之前一部分的空缺,其中软启动装置发热量小、使用的寿命比较长,维护的成本比较低,有很广阔的应用前景。

总结:

综上所述,通过对我国皮带运输节能技术的研究之后,统计发现煤炭企业的生产效益有了很大的提高,并且自然资源的利用率也有了很大的提升,为我国资源的可持续发展做出重要的贡献。

参考文献:

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[6]高大伟.变频调速技术在煤矿运输皮带系统的应用[J].科技与企业,2012(08):295.

论文作者:王宁

论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期

论文发表时间:2019/9/20

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